MongoDB 复制集管理命令

命令分类

MongoDB 复制集管理命令主要分为以下几类：

配置管理命令：用于查看和修改复制集配置
状态查询命令：用于查看复制集状态和成员信息
成员管理命令：用于添加、移除和修改复制集成员
选举管理命令：用于控制复制集选举
同步管理命令：用于管理复制集成员间的同步

命令执行方式

复制集管理命令主要通过以下方式执行：

mongosh shell：在 mongosh 中直接执行
驱动程序 API：通过 MongoDB 驱动程序调用
HTTP API：通过 MongoDB 的 HTTP 接口调用（仅适用于某些命令）

命令权限要求

执行复制集管理命令通常需要：

连接到复制集的主节点（某些命令也可以在从节点执行）
具有 clusterManager 或 clusterAdmin 角色
对于分片集群中的复制集，可能需要额外的权限

配置管理命令

rs.conf()

功能描述

查看当前复制集的配置信息。

语法

javascript

rs.conf()

输出示例

javascript

{
  _id: 'rs0',
  version: 3,
  term: 1,
  members: [
    {
      _id: 0,
      host: 'mongodb0.example.com:27017',
      arbiterOnly: false,
      buildIndexes: true,
      hidden: false,
      priority: 1,
      tags: {},
      secondaryDelaySecs: NumberLong(0),
      votes: 1
    },
    {
      _id: 1,
      host: 'mongodb1.example.com:27017',
      arbiterOnly: false,
      buildIndexes: true,
      hidden: false,
      priority: 1,
      tags: {},
      secondaryDelaySecs: NumberLong(0),
      votes: 1
    },
    {
      _id: 2,
      host: 'mongodb2.example.com:27017',
      arbiterOnly: false,
      buildIndexes: true,
      hidden: false,
      priority: 1,
      tags: {},
      secondaryDelaySecs: NumberLong(0),
      votes: 1
    }
  ],
  protocolVersion: Long(1),
  writeConcernMajorityJournalDefault: true,
  settings: {
    chainingAllowed: true,
    heartbeatIntervalMillis: 2000,
    heartbeatTimeoutSecs: 10,
    electionTimeoutMillis: 10000,
    catchUpTimeoutMillis: -1,
    catchUpTakeoverDelayMillis: 30000,
    getLastErrorModes: {},
    getLastErrorDefaults: {
      w: 1,
      wtimeout: 0
    },
    replicaSetId: ObjectId('5f8d04a0a0b1c2d3e4f5a6b7')
  }
}

使用场景

查看复制集的当前配置
验证复制集配置是否符合预期
准备修改复制集配置前的参考

rs.reconfig()

功能描述

修改复制集的配置。

语法

javascript

rs.reconfig(config, options)

参数说明

config：复制集配置文档
options：可选参数，包括：
- force：布尔值，是否强制应用配置（用于处理特殊情况）

示例

javascript

// 获取当前配置
var config = rs.conf();

// 修改成员优先级
config.members[0].priority = 2;

// 应用新配置
rs.reconfig(config);

使用场景

修改复制集成员的优先级
添加或移除复制集成员
修改复制集的选举超时时间
配置复制集成员的标签

注意事项

只能在主节点执行
可能会触发选举
建议先备份当前配置
使用 force 选项时要谨慎，可能导致数据不一致

状态查询命令

rs.status()

功能描述

查看复制集的当前状态。

语法

javascript

rs.status()

输出示例

javascript

{
  set: 'rs0',
  date: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
  myState: 1,
  term: Long(1),
  syncSourceHost: '',
  syncSourceId: -1,
  heartbeatIntervalMillis: Long(2000),
  majorityVoteCount: 2,
  writeMajorityCount: 2,
  votingMembersCount: 3,
  writableVotingMembersCount: 3,
  optimes: {
    lastCommittedOpTime: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      t: Long(1)
    },
    lastCommittedWallTime: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
    readConcernMajorityOpTime: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      t: Long(1)
    },
    appliedOpTime: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      t: Long(1)
    },
    durableOpTime: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      t: Long(1)
    },
    lastAppliedWallTime: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
    lastDurableWallTime: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z')
  },
  lastStableRecoveryTimestamp: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
  electionCandidateMetrics: {
    lastElectionReason: 'electionTimeout',
    lastElectionDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
    electionTerm: Long(1),
    lastCommittedOpTimeAtElection: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531190, i: 1 }),
      t: Long(0)
    },
    lastSeenOpTimeAtElection: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531190, i: 1 }),
      t: Long(0)
    },
    numVotesNeeded: 2,
    priorityAtElection: 1,
    electionTimeoutMillis: Long(10000),
    numCatchUpOps: Long(0),
    newTermStartDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
    wMajorityWriteAvailabilityDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z')
  },
  members: [
    {
      _id: 0,
      name: 'mongodb0.example.com:27017',
      health: 1,
      state: 1,
      stateStr: 'PRIMARY',
      uptime: 3600,
      optime: {
        ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
        t: Long(1)
      },
      optimeDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      lastHeartbeat: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      lastHeartbeatRecv: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      pingMs: Long(1),
      lastHeartbeatMessage: '',
      syncSourceHost: '',
      syncSourceId: -1,
      infoMessage: '',
      electionTime: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      electionDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      configVersion: 3,
      configTerm: 1,
      self: true,
      lastHeartbeatReceived: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z')
    },
    {
      _id: 1,
      name: 'mongodb1.example.com:27017',
      health: 1,
      state: 2,
      stateStr: 'SECONDARY',
      uptime: 3500,
      optime: {
        ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
        t: Long(1)
      },
      optimeDurable: {
        ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
        t: Long(1)
      },
      optimeDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      optimeDurableDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      lastHeartbeat: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      lastHeartbeatRecv: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      pingMs: Long(2),
      lastHeartbeatMessage: '',
      syncSourceHost: 'mongodb0.example.com:27017',
      syncSourceId: 0,
      infoMessage: '',
      configVersion: 3,
      configTerm: 1
    },
    {
      _id: 2,
      name: 'mongodb2.example.com:27017',
      health: 1,
      state: 2,
      stateStr: 'SECONDARY',
      uptime: 3400,
      optime: {
        ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
        t: Long(1)
      },
      optimeDurable: {
        ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
        t: Long(1)
      },
      optimeDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      optimeDurableDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      lastHeartbeat: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      lastHeartbeatRecv: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
      pingMs: Long(3),
      lastHeartbeatMessage: '',
      syncSourceHost: 'mongodb0.example.com:27017',
      syncSourceId: 0,
      infoMessage: '',
      configVersion: 3,
      configTerm: 1
    }
  ],
  ok: 1,
  '$clusterTime': {
    clusterTime: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
    signature: {
      hash: BinData(0, 'AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA='),
      keyId: Long(0)
    }
  },
  operationTime: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 })
}

使用场景

查看复制集的当前状态
检查复制集成员的健康状况
查看复制集的选举信息
监控复制集成员间的同步状态

成员管理命令

rs.add()

功能描述

向复制集添加新成员。

语法

javascript

rs.add(host, arbiterOnly)

参数说明

host：新成员的主机名和端口，格式为 hostname:port
arbiterOnly：布尔值，是否将新成员作为仲裁者

示例

javascript

// 添加普通成员
rs.add('mongodb3.example.com:27017');

// 添加仲裁者
rs.add('mongodb-arbiter.example.com:27017', true);

使用场景

扩展复制集的规模
替换故障的复制集成员
添加仲裁者以提高选举可靠性

注意事项

只能在主节点执行
新成员需要使用相同的复制集名称启动
新成员会自动从现有成员同步数据

rs.remove()

功能描述

从复制集移除成员。

语法

javascript

rs.remove(host)

参数说明

host：要移除的成员的主机名和端口

示例

javascript

rs.remove('mongodb3.example.com:27017');

使用场景

移除故障的复制集成员
缩减复制集的规模
替换复制集成员前的准备

注意事项

只能在主节点执行
移除主节点会触发选举
确保移除后仍有足够的投票成员

rs.addArb()

功能描述

向复制集添加仲裁者。

语法

javascript

rs.addArb(host)

参数说明

host：仲裁者的主机名和端口

示例

javascript

rs.addArb('mongodb-arbiter.example.com:27017');

使用场景

添加仲裁者以打破投票僵局
在不增加数据存储的情况下提高选举可靠性

注意事项

仲裁者不存储数据，只参与投票
一个复制集最多只能有一个仲裁者
仲裁者的硬件要求较低

选举管理命令

rs.stepDown()

功能描述

使当前主节点降级为从节点，触发新的选举。

语法

javascript

rs.stepDown(stepDownSecs, secondaryCatchUpPeriodSecs)

参数说明

stepDownSecs：主节点降级后的等待时间（秒），期间不会参与选举
secondaryCatchUpPeriodSecs：等待从节点赶上主节点的时间（秒）

示例

javascript

// 使主节点降级，等待30秒后可以重新参与选举
rs.stepDown(30);

// 等待从节点赶上后再降级
rs.stepDown(60, 30);

使用场景

计划维护时的主节点切换
手动触发选举以测试复制集的故障转移能力
解决主节点性能问题

注意事项

只能在主节点执行
会触发新的选举
建议在低峰期执行

rs.freeze()

功能描述

冻结从节点，使其在指定时间内不参与选举。

语法

javascript

rs.freeze(seconds)

参数说明

seconds：冻结时间（秒）

示例

javascript

// 冻结从节点30秒
rs.freeze(30);

使用场景

防止从节点在维护期间参与选举
控制选举结果，确保特定节点成为主节点
解决频繁选举的问题

注意事项

只能在从节点执行
冻结时间过后会自动解冻
可以使用 rs.freeze(0) 立即解冻

rs.forceElect()

功能描述

强制当前节点发起选举。

语法

javascript

rs.forceElect()

示例

javascript

rs.forceElect();

使用场景

手动触发选举，用于测试或恢复操作
解决复制集无法自动选举主节点的问题

注意事项

只能在从节点执行
需要满足选举条件（如数据同步到足够新的时间点）
使用时要谨慎，可能导致数据不一致

同步管理命令

rs.syncFrom()

功能描述

指定从节点的同步源。

语法

javascript

rs.syncFrom(host)

参数说明

host：同步源的主机名和端口

示例

javascript

rs.syncFrom('mongodb0.example.com:27017');

使用场景

控制从节点的同步源，优化网络流量
解决从节点同步延迟问题
手动指定更可靠的同步源

注意事项

只能在从节点执行
临时设置，重启后会失效
建议仅在特殊情况下使用

rs.printReplicationInfo()

功能描述

查看复制集的复制信息。

语法

javascript

rs.printReplicationInfo()

输出示例

configured oplog size:   1024MB
log length start to end: 10000secs (2.78hrs)
oplog first event time:  Thu Jan 01 2023 00:00:00 GMT+0000 (UTC)
oplog last event time:   Thu Jan 01 2023 02:46:40 GMT+0000 (UTC)
now:                     Thu Jan 01 2023 02:46:45 GMT+0000 (UTC)

使用场景

查看 oplog 的大小和使用情况
检查 oplog 是否足够大，避免数据丢失
监控复制集的复制延迟

rs.printSlaveReplicationInfo()

功能描述

查看从节点的复制状态。

语法

javascript

rs.printSlaveReplicationInfo()

输出示例

source: mongodb1.example.com:27017
    syncedTo: Thu Jan 01 2023 02:46:40 GMT+0000 (UTC)
    0 secs (0 hrs) behind the primary

source: mongodb2.example.com:27017
    syncedTo: Thu Jan 01 2023 02:46:40 GMT+0000 (UTC)
    0 secs (0 hrs) behind the primary

使用场景

查看从节点的同步延迟
识别同步延迟较高的从节点
监控从节点的复制状态

其他常用命令

rs.isMaster()

功能描述

检查当前节点是否为主节点。

语法

javascript

rs.isMaster()

输出示例

javascript

{
  ismaster: true,
  secondary: false,
  primary: 'mongodb0.example.com:27017',
  me: 'mongodb0.example.com:27017',
  electionId: ObjectId('7fffffff0000000000000001'),
  lastWrite: {
    opTime: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      t: Long(1)
    },
    lastWriteDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
    majorityOpTime: {
      ts: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
      t: Long(1)
    },
    majorityWriteDate: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z')
  },
  maxBsonObjectSize: 16777216,
  maxMessageSizeBytes: 48000000,
  maxWriteBatchSize: 100000,
  localTime: ISODate('2023-01-01T00:00:00.000Z'),
  logicalSessionTimeoutMinutes: 30,
  connectionId: 12345,
  minWireVersion: 0,
  maxWireVersion: 9,
  readOnly: false,
  ok: 1,
  '$clusterTime': {
    clusterTime: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 }),
    signature: {
      hash: BinData(0, 'AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA='),
      keyId: Long(0)
    }
  },
  operationTime: Timestamp({ t: 1672531200, i: 1 })
}

使用场景

检查当前节点的角色
确定复制集的主节点
应用程序连接时的主节点检测

rs.status().members

功能描述

查看复制集所有成员的状态。

示例

javascript

// 查看所有成员的状态
var status = rs.status();
status.members.forEach(function(member) {
  print(member.name + ': ' + member.stateStr + ', ping: ' + member.pingMs + 'ms');
});

输出示例

mongodb0.example.com:27017: PRIMARY, ping: 1ms
mongodb1.example.com:27017: SECONDARY, ping: 2ms
mongodb2.example.com:27017: SECONDARY, ping: 3ms

使用场景

快速查看所有成员的状态
监控复制集成员的健康状况
识别异常状态的成员

版本差异

MongoDB 4.0+ 新增命令

rs.reconfig() 支持 settings.electionTimeoutMillis 配置
增强了 rs.status() 的输出信息
支持 rs.stepDown() 的 secondaryCatchUpPeriodSecs 参数

MongoDB 4.2+ 新增命令

支持 rs.reconfig() 的 settings.catchUpTakeoverDelayMillis 配置
增强了 rs.printReplicationInfo() 的输出
支持复制集成员的标签路由

MongoDB 5.0+ 新增命令

支持 rs.reconfig() 的 settings.chainingAllowed 配置
增强了复制集的选举安全性
支持更细粒度的复制集配置

最佳实践

配置管理最佳实践

每次修改配置前备份当前配置
避免在高峰期修改复制集配置
使用 rs.conf() 验证配置修改是否成功
限制 force 选项的使用

成员管理最佳实践

复制集规模建议为 3-5 个成员
仲裁者仅在必要时使用
定期检查复制集成员的健康状况
替换成员时确保数据同步完成

选举管理最佳实践

避免频繁的手动选举
使用 rs.stepDown() 进行计划内的主节点切换
合理设置选举超时时间
确保复制集成员的时钟同步

同步管理最佳实践

监控从节点的同步延迟
避免过度使用 rs.syncFrom()
确保 oplog 大小足够大
定期检查 oplog 的使用情况

常见问题（FAQ）

Q1: 如何查看复制集的当前主节点？

A1: 可以使用以下方法查看复制集的当前主节点：

在 mongosh 中执行 rs.isMaster().primary
查看 rs.status() 输出中的 members 数组，找到 stateStr 为 PRIMARY 的成员
使用 db.isMaster().primary 命令

Q2: 如何手动触发复制集选举？

A2: 可以使用以下方法手动触发复制集选举：

在主节点执行 rs.stepDown()，使主节点降级，触发新的选举
在从节点执行 rs.forceElect()，强制发起选举
重启当前主节点，触发选举

Q3: 如何修改复制集成员的优先级？

A3: 修改复制集成员优先级的步骤：

获取当前配置：var config = rs.conf()
修改成员的优先级：config.members[0].priority = 2
应用新配置：rs.reconfig(config)
验证修改：rs.conf().members[0].priority

Q4: 复制集成员的健康状态为 0 怎么办？

A4: 如果复制集成员的健康状态为 0（不健康），可以采取以下措施：

检查成员的网络连接
检查成员的 MongoDB 进程是否运行
检查成员的日志文件，查找错误信息
尝试重启成员
如果问题仍然存在，考虑替换成员

Q5: 如何添加一个新的复制集成员？

A5: 添加新的复制集成员的步骤：

在新节点上安装 MongoDB
使用相同的复制集名称启动 MongoDB：mongod --replSet rs0
在主节点上执行 rs.add('newnode:27017')
等待新成员完成数据同步
使用 rs.status() 验证新成员的状态

Q6: 如何处理复制集的选举僵局？

A6: 处理复制集选举僵局的方法：

添加仲裁者，打破投票僵局
确保复制集成员的时钟同步
检查网络连接，确保成员之间可以通信
调整成员的优先级，确保有明确的主节点候选
使用 rs.forceElect() 强制发起选举

Q7: 如何查看复制集的同步延迟？

A7: 可以使用以下方法查看复制集的同步延迟：

执行 rs.printSlaveReplicationInfo()，查看从节点的延迟
查看 rs.status() 输出中成员的 optime 与主节点的差异
使用监控工具（如 MongoDB Atlas、Ops Manager）查看同步延迟

Q8: 如何安全地移除复制集成员？

A8: 安全移除复制集成员的步骤：

确保移除后仍有足够的投票成员
如果要移除主节点，先使用 rs.stepDown() 使其降级
执行 rs.remove('member:27017') 移除成员
验证成员已成功移除
清理移除的成员的 MongoDB 数据（如果不再使用）

MongoDB 复制集管理命令 ​

命令分类 ​

命令执行方式 ​

命令权限要求 ​

配置管理命令 ​

rs.conf() ​

功能描述 ​

语法 ​

输出示例 ​

使用场景 ​

rs.reconfig() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

状态查询命令 ​

rs.status() ​

功能描述 ​

语法 ​

输出示例 ​

使用场景 ​

成员管理命令 ​

rs.add() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

rs.remove() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

rs.addArb() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

选举管理命令 ​

rs.stepDown() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

rs.freeze() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

rs.forceElect() ​

功能描述 ​

语法 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

同步管理命令 ​

rs.syncFrom() ​

功能描述 ​

语法 ​

参数说明 ​

示例 ​

使用场景 ​

注意事项 ​

rs.printReplicationInfo() ​

功能描述 ​

语法 ​

输出示例 ​

使用场景 ​

rs.printSlaveReplicationInfo() ​

MongoDB 复制集管理命令

命令分类

命令执行方式

命令权限要求

配置管理命令

rs.conf()

功能描述

语法

输出示例

使用场景

rs.reconfig()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

状态查询命令

rs.status()

功能描述

语法

输出示例

使用场景

成员管理命令

rs.add()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

rs.remove()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

rs.addArb()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

选举管理命令

rs.stepDown()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

rs.freeze()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

rs.forceElect()

功能描述

语法

示例

使用场景

注意事项

同步管理命令

rs.syncFrom()

功能描述

语法

参数说明

示例

使用场景

注意事项

rs.printReplicationInfo()

功能描述

语法

输出示例

使用场景

rs.printSlaveReplicationInfo()